ESTRUCTURA MOLECULAR DE ÁCIDOS NUCLEICOS

ESTRUCTURA MOLECULAR DE ÁCIDOS NUCLEICOS

Una estructura para ácido desoxirribonucleico

Queremos sugerir una estructura para la sal de ácido desoxirribonucleico (D.N.A,). Este estructura tiene características novedosas que son de considerable interés biológico.

Una estructura para el ácido nucleico ya ha sido propuesto por Pauling y Corey. Ellos amablemente hicieron su manuscrito a nuestra disposición antes de publicación. Su modelo consiste en tres entrelazados cadenas, con los fosfatos cerca del eje de la fibra, y las bases en el exterior. En nuestra opinión, esta estructura no es satisfactoria por dos razones:

(I) Creemos que el material que da la Diagramas de rayos X es la sal, no el ácido libre. sin los átomos de hidrógeno ácidos no está claro qué fuerzas obstaculicen la estructura juntos, especialmente cuando el fosfatos cargados negativamente cerca del eje hará repelen entre sí. Algunas de la distancia entre las fuerzas de van de 'Waals parecen ser demasiado pequeño

Otra estructura de tres cadena También se ha sugerido por Fraser (en la prensa). En su modelo de la fosfatos están en el exterior y las bases en el en el interior, unidos entre sí por enlaces de hidrógeno. Este estructura como se describe es bastante mal definidas, y por esta razón no vamos a comentar en él.

Queremos presentar una estructura radicalmente diferente para la sal del acido desoxirribonucleico . Esta estructura tiene dos helicoidales cadenas de cada ronda en espiral el mismo eje (ver diagrama). Nosotros hemos hecho de la química habitual supuestos, a saber, que cada cadena consiste en fosfato diéster grupos unirse ~ D-deoxyribofuranose residuos con 3 ', 5' vínculos.

Las dos cadenas (pero no sus bases) están relacionados por una díada perpendicular a la fibra eje. Ambas cadenas siguen diestro hélices, pero debido a la díada las secuencias de la átomos en las dos cadenas corren en direcciones opuestas cada cadena se asemeja vagamente Fur "'No.1 modelo de berg; es decir, L as bases están en el interior de la hélice y los fosfatos en el exterior. la configuración del azúcar y los átomos cerca de ella se encuentra cerca de Furberg de 'configuración estándar', la el azúcar es más o menos perpendicular a la base adjunta.

Hay un residuo sobre cada cadena cada 3 • 4 A. en el z-direetion. Hemos asumido un ángulo de 36 ° entre residuos adyacentes en la misma cadena, por lo que la estructura se repite después de 10 residuos en cada cadena, que es, después de 34 A. La distancia de un átomo de fósforo desde el eje de la fibra es 10 A. Como los fosfatos están el exterior, cationes tienen fácil acceso a ellos. La estructura es abierta, y su contenido de agua es más bien alta. Con contenidos de agua más bajos que lo haríamos esperar las bases para inclinar de manera que la estructura pudiera vuelto más compacto.

La característica novedosa de la estructura es la manera en el que las dos cadenas se mantienen unidas por el bases de purina y pirimidina. Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la fibra. A ellos se suman juntos en pares, una sola base de una cadena de estar enlaces de hidrógeno a una sola base de la otra cadena, de modo que el lado a lado dos mentira con idéntica z-coordenadas. Uno de los pares debe ser una purina y a otra una pirimidina para la unión que se produzca. El enlaces de hidrógeno se hacen como sigue: posición de purina 1 a la posición 1 de pirimidina; posición de purina 6 a posición pirimidina 6.

Si se supone que las bases sólo se producen en el estructura en las formas tautoméricas más plausibles (es decir, con el ceto en lugar de las configuraciones de enol) se encuentra que sólo pares específicos de bases pueden unirse juntos. Estos pares son: adenina (purina) con timina (pirimidina), y guanina (purina) con citosina (pirimidina).

En otras palabras, si una adenina forma un miembro de un par, en cualquiera de las cadenas, entonces en estos supuestos el otro miembro debe ser timina; de manera similar para guanina y citosina. La secuencia de bases en un solo cl1ain no parece estar restringida en cualquier manera. Sin embargo, si sólo pares específicos de bases pueden ser formado, se sigue que si la secuencia de bases en ono se da cadena, entonces la secuencia en el otro cadena se determina automáticamente.

En otras palabras, si una adenina forma un miembro de un par, en cualquiera de las cadenas, entonces en estos supuestos el otro miembro debe ser timina; de manera similar para guanina y citosina. La secuencia de bases en un solo cl1ain no parece estar restringida en cualquier manera. Sin embargo, si sólo pares específicos de bases pueden ser formado, se sigue que si la secuencia de bases en ono se da cadena, entonces la secuencia en el otro cadena se determina automáticamente.

Se ha encontrado experimentalmente,. que la relación de las cantidades de adenina a timina, y la relación de guanina a citosina, son siempre muy cercano a la unidad para el ácido desoxirribonucleico. Probablemente es imposible construir esta estructura con un azúcar ribosa en lugar de desoxirribosa, como el átomo de oxígeno adicional haría demasiado cerca de una furgoneta contacto Waals del .

Los datos de rayos X publicados anteriormente sobre acidos desoxirribo nucleico son insuficientes para una prueba rigurosa de nuestra estructura. Por lo que podemos decir, es más o menos compatible con los datos experimentales, pero debe ser considerado como no probada hasta que se haya comprobado contra resultados más exactos. Algunos de éstos

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